如何研发新型靶向肿瘤BNCT硼药?

How to research and develop the new tumor targeted BNCT boron drugs?

问题年度:2024 问题类型:产业技术问题 学科领域:生命健康 学科细分归类:临床医学

推荐机构:中国抗癌协会

硼中子俘获治疗 新型硼药 靶向肿瘤 药动学

问题描述

硼药对肿瘤细胞的高选择特性是硼中子俘获治疗(BNCT)的关键。目前已批准用于临床治疗的硼药有BPA,但还依赖于进口,且存在肿瘤细胞靶向性、特异性不高和治疗肿瘤类别少等问题。因此,研发靶向肿瘤的新型硼药,是面向人民健康的迫切需要,是提高我国自立自强的科技创新能力,解决“卡脖子”技术的迫切需求。

目前,BNCT无论从理论基础、细胞和动物试验研究、临床试验以及实际用于临床治疗中均表现出巨大的潜力。BNCT极有可能成为下一代新的肿瘤靶向放射治疗模式,BNCT已经成为癌症治疗领域的的新热点。目前就全球而言,BNCT硼药的靶向性不足以及临床应用还存在不少棘手问题。研究人员急需对我国研发的首台具有自主知识产权的BNCT设备进行硼药开发研究,以期提高肿瘤的治愈率,降低死亡率,维护人民健康,服务“健康中国”战略。

问题背景

习近平总书记在党的十九大报告中提出“实施健康中国战略”,并强调:在人民生命健康领域,要加快突破一批药品、医疗器械、医用设备等领域关键核心技术。2021年国家八部委联合发布《医用同位素中长期发展规划(2021—2035年)》,旨在推动医用同位素技术研发和产业发展,逐步建立稳定自主的医用同位素供应保障体系,满足人民日益增长的健康需求,为建成与社会主义现代化国家相适应的健康国家提供坚强保障。

癌症是严重危害人类健康的重大疾病。世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的2022年全球最新癌症负担数据显示,2022年全球新发癌症病例1997万例,死亡病例974万例。其中中国新发癌症482万例,占全球的24.1%,癌症死亡病例257万例,占全球的26.4%,中国癌症发病率和死亡病例均居全球第一。目前,癌症治疗仍以手术、化疗及传统放疗为主,但均存在一定的局限性。因此,研发癌症治疗的新方法,提高防治水平是亟待解决的重大民生问题,也是重大科学问题。

硼中子俘获治疗(BNCT)是放疗精准化具有里程碑意义的突破,被誉为细胞水平的放疗。BNCT是利用医用同位素硼元素(10B)与中子线产生的核反应来治疗肿瘤,以精准治疗、低毒高效等优势成为放射治疗领域的新型手段,也是核医学发展的重大突破。

最新进展(截止问题发布年度)

目前,BNCT以靶向治疗、低毒高效等优势成为放射治疗领域的新型手段。美欧、日本等发达国家对这一技术给予高度重视,投入大量研发经费来推广BNCT在临床中的应用。2020年3月,全球首个也是目前唯一一个BNCT加速器设备及配套硼药BPA先后在日本获批上市,开始接收不可手术切除的局部晚期或复发性头颈癌患者,疗效良好,但不足之处是治疗费用高,除了设备研发成本较高外,BPA摄取特异性低、用量大是主要原因。

我国的BNCT研究起步较晚。2010年,台湾利用改造后的泳池堆进行了复发性头颈部肿瘤的治疗,有效率达70%。我国将“硼中子俘获治疗系统及靶向药物”列入“十三五”国家战略性新兴产业发展规划。2022年,由兰州大学独立研发、具有自主知识产权的BNCT装置已投入使用,打破了发达国家在该领域的市场垄断,切实解决“卡脖子”关键技术,为新型硼药研发、肿瘤临床治疗提供了有力支撑,为高水平科技自立自强做出了新贡献,是面向人民健康的重大科技进展。

目前,李玉民教授团队已筛选出了多个具有自主知识产权的靶向消化系肿瘤的特异性靶点,为研发靶向生物硼药提供了靶点分子基础;建立了肿瘤硼药摄取促进剂高通量筛选研究平台,为复方化学硼药的研发提供了可靠的保证;开展了含有10B同位素药物BPA在消化系肿瘤方面的基础和临床前研究,建立了同位素药物研究的药代动力学、药效学和安全性评价标准化的研究平台,为BNCT治疗肿瘤奠定了良好的基础;获得了多项核素标记消化系肿瘤靶点关键技术的发明专利,包括核素18F和64Cu,建立了核素标记靶点的标准制备方法,为核素药物研发提供了成熟可靠的技术;建立了核素药物体内可视化示踪的影像学平台,拥有小动物PET-CT和PET-MRI等先进设备,建立了全国领先的小动物核素药物研究的高质量平台和基地,为同类药物的研发打下了坚实的基础。

重要意义

本难题取得突破后能够取得的成果:

1.建立筛选肿瘤特异性靶点的高效、可靠和快速的研究方法和技术,基于特异性靶点的研发新型靶向生物硼药,提高硼药肿瘤靶向性,增加肿瘤硼药的富集浓度,提高BNCT治疗效果。

2.建立高通量筛选肿瘤硼药摄取促进剂的方法和技术,将促进剂和硼药结合研发新型复方化学硼药,提高BNCT治疗效果,降低治疗成本。

3.BNCT取得精准放疗效果。18F标记新型靶向生物硼药和复方化学硼药,利用PET-CT和PET-MRI动态检测硼药的分布和示踪,提高硼药的临床疗效。

4.通过多学科交叉融合,建立治疗肿瘤的同位素硼药综合性研究和产业化平台,覆盖临床前肿瘤特异性靶点筛选、药代动力学、药理学、药效学、安全性评价和临床转化研究等环节,推动新型硼药的研发和产业化,建设产学研用相结合的创新型同位素药物孵化基地。